分层路基分段倾斜注浆施工装置及方法

本发明属于路政施工，尤其涉及一种分层路基分段倾斜注浆施工装置及方法。

背景技术：

1、目前，传统的路基注浆技术大多是先封闭交通，然后通过在路面垂直向路基中钻注浆孔，再插入注浆管进行路基注浆。一般不考虑路基不同分层填筑材料的渗透性差异，而对于不同渗透性路基填料，浆液所能扩散的范围不同，按注浆孔深度范围内全长注浆，则不同分层中浆液所能扩散的范围不同，导致路基注浆有效加固区域的不均匀，影响路基加固效果。并且，由于是要在路面钻孔注浆，则会封闭交通和破坏路面结构，这个影响道路通行和损坏路面结构，降低路面的耐久性。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提出了一种分层路基分段倾斜注浆施工装置及方法，旨在解决或改善上述技术问题中的至少之一。

2、为实现上述目的，本发明提供了分层路基分段倾斜注浆施工装置，包括：

3、移动机构，所述移动机构包括驱动车，所述驱动车上固定安装有液压缸和浆液箱，所述液压缸的输出端设有连杆组件；

4、注浆机构，所述注浆机构包括套筒，所述套筒与所述连杆组件固接，所述套筒内滑动连接有注浆外管，所述注浆外管内固接有注浆内管，所述注浆内管与所述浆液箱连通，所述注浆外管上设有若干第一单向出液组件，所述注浆内管上设有若干组第二单向出液组件，若干所述第一单向出液组件与若干所述第二单向出液组件一一对应设置，所述注浆外管内通过第一传动组件滑动连接有分段导通组件，所述分段导通组件位于所述注浆内管与所述注浆外管之间，且所述分段导通组件分别与相对应的所述第一单向出液组件和所述第二单向出液组件可拆卸连接。

5、优选的，所述连杆组件包括第一臂杆，所述第一臂杆一端与所述液压缸的输出轴铰接，所述第一臂杆另一端铰接有第二臂杆，所述第二臂杆远离所述第一臂杆的一端固接有支撑板，所述套筒固接在所述支撑板远离所述第二臂杆的一端，所述第一臂杆与所述液压缸之间铰接有第一液压杆，所述第二臂杆与所述第一臂杆之间铰接有第二液压杆。

6、优选的，所述第一单向出液组件包括若干第一出液孔，若干所述第一出液孔周向开设在所述注浆外管侧壁，所述第一出液孔顶面和底面对称开设有第一凹槽，所述第一凹槽内固接有第一弹簧伸缩杆，所述第一弹簧伸缩杆的伸缩端固接有第一闭合块，两所述第一闭合块分别伸入所述第一出液孔并可拆卸连接，所述第一闭合块靠近所述注浆外管内侧壁的端面为第一斜面。

7、优选的，所述第二单向出液组件包括若干第二出液孔，若干所述第二出液孔与若干所述第一出液孔一一对应设置，若干所述第二出液孔周向开设在所述注浆内管侧壁，所述第二出液孔顶面和底面对称开设有第二凹槽，所述第二凹槽内固接有第二弹簧伸缩杆，所述第二弹簧伸缩杆的伸缩端固接有第二闭合块，两所述第二闭合块分别伸入所述第二出液孔并可拆卸连接，所述第二闭合块靠近所述注浆内管外侧壁的端面为第二斜面。

8、优选的，所述分段导通组件包括分段密封环，所述分段密封环滑动连接在所述注浆外管与所述注浆内管之间，所述分段密封环侧壁周向开设有若干导通孔，所述导通孔与相对应的所述第一出液孔和所述第二出液孔对应设置，所述导通孔内对称设有可伸缩的连通块，两所述连通块之间通过第一伸缩管相连通，两所述连通块分别与第一出液孔和所述第二出液孔可拆卸连接并连通，两所述连通块相背离的一端顶面和底面分别开设有第三斜面，四个所述第三斜面分别与两所述第一斜面和两所述第二斜面可拆卸连接。

9、优选的，两所述连通块相靠近的一端侧壁分别固定套接有导向环，所述导通孔侧壁对称开设有的导向环槽，两所述导向环分别一一滑动连接在两所述导向环槽内，且两所述导向环槽相靠近的一端分别与两导向环之间固接有若干压缩弹簧。

10、优选的，所述第一传动组件包括第一丝杠和限位杆，所述第一丝杠转动连接在所述注浆外管中，所述限位杆固接在所述注浆内管中，所述分段密封环上分别开设有限位通孔和螺纹通孔，所述限位杆滑动穿设在限位通孔内，所述第一丝杠螺纹连接并穿设在所述螺纹通孔内，所述第一丝杠顶端固接有第一伺服电机的输出轴，所述第一伺服电机固定安装在所述注浆外管内顶壁。

11、优选的，所述套筒侧壁开设有导向滑槽，所述导向滑槽内滑动连接有滑块，所述滑块一端与所述注浆外管顶端侧壁固接，所述滑块另一端伸出所述导向滑槽并固接有丝杠螺母，所述丝杠螺母传动连接有第二丝杠，所述套筒外壁两端分别固接有连接板，任意所述连接板上固定安装有第二伺服电机，所述第二丝杠一端与所述第二伺服电机的输出轴固接，另一端与另一所述连接板转动连接。

12、优选的，所述注浆内管顶端伸出所述注浆外管且固接并连通有第二伸缩管，所述第二伸缩管远离所述注浆内管的一端伸出所述套筒且固接并连通有供给泵的输出端，所述供给泵固定安装在所述支撑板上，所述供给泵的输入端通过第三伸缩管与所述浆液箱连通。

13、分层路基分段倾斜注浆施工方法，包括以下步骤：

14、步骤一，获取病害深度和水平坐标，勘察路基不同深度的岩土特性；

15、步骤二，确定注浆孔位置、水平倾角及深度；

16、步骤三，进行注浆孔钻孔，按设计要求钻至设计深度；

17、步骤四，验孔后，孔深和入射角符合设计要求后，向孔内注入快凝型封闭泥浆，然后立即将注浆外管伸入注浆孔内，待封闭泥浆凝固后进行分段注浆。

18、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

19、通过将驱动车移动至指定位置，并由液压缸以及连杆组件带动注浆机构倾斜，从路基侧面将注浆外管插入预先钻出的注浆孔中，而后通过浆液箱和注浆内管进行注浆，在注浆过程中，通过第一传动组件带动分段导通组件与任意对应的第一单向出液组件和若干第二单向出液组件相通，即可实现分段式注浆，从而可根据不同路基土层的渗透性，从路基侧面对不同深度分层路基分别进行注浆，解决分层路基中注浆扩散均匀性问题，提高路基加固质量，且倾斜注浆可避免对路面结构钻孔的损伤，不影响交通通行，并能够减少注浆孔的数量，不影响交通。

技术特征：

1.分层路基分段倾斜注浆施工装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的分层路基分段倾斜注浆施工装置，其特征在于：所述连杆组件包括第一臂杆(7)，所述第一臂杆(7)一端与所述液压缸(2)的输出轴铰接，所述第一臂杆(7)另一端铰接有第二臂杆(8)，所述第二臂杆(8)远离所述第一臂杆(7)的一端固接有支撑板(9)，所述套筒(6)固接在所述支撑板(9)远离所述第二臂杆(8)的一端，所述第一臂杆(7)与所述液压缸(2)之间铰接有第一液压杆(10)，所述第二臂杆(8)与所述第一臂杆(7)之间铰接有第二液压杆(11)。

3.根据权利要求1所述的分层路基分段倾斜注浆施工装置，其特征在于：所述第一单向出液组件包括若干第一出液孔(12)，若干所述第一出液孔(12)周向开设在所述注浆外管(4)侧壁，所述第一出液孔(12)顶面和底面对称开设有第一凹槽(13)，所述第一凹槽(13)内固接有第一弹簧伸缩杆(14)，所述第一弹簧伸缩杆(14)的伸缩端固接有第一闭合块(15)，两所述第一闭合块(15)分别伸入所述第一出液孔(12)并可拆卸连接，所述第一闭合块(15)靠近所述注浆外管(4)内侧壁的端面为第一斜面(16)。

4.根据权利要求3所述的分层路基分段倾斜注浆施工装置，其特征在于：所述第二单向出液组件包括若干第二出液孔(17)，若干所述第二出液孔(17)与若干所述第一出液孔(12)一一对应设置，若干所述第二出液孔(17)周向开设在所述注浆内管(5)侧壁，所述第二出液孔(17)顶面和底面对称开设有第二凹槽(18)，所述第二凹槽(18)内固接有第二弹簧伸缩杆(19)，所述第二弹簧伸缩杆(19)的伸缩端固接有第二闭合块(20)，两所述第二闭合块(20)分别伸入所述第二出液孔(17)并可拆卸连接，所述第二闭合块(20)靠近所述注浆内管(5)外侧壁的端面为第二斜面(21)。

5.根据权利要求4所述的分层路基分段倾斜注浆施工装置，其特征在于：所述分段导通组件包括分段密封环(22)，所述分段密封环(22)滑动连接在所述注浆外管(4)与所述注浆内管(5)之间，所述分段密封环(22)侧壁周向开设有若干导通孔(23)，所述导通孔(23)与相对应的所述第一出液孔(12)和所述第二出液孔(17)对应设置，所述导通孔(23)内对称设有可伸缩的连通块(24)，两所述连通块(24)之间通过第一伸缩管(25)相连通，两所述连通块(24)分别与第一出液孔(12)和所述第二出液孔(17)可拆卸连接并连通，两所述连通块(24)相背离的一端顶面和底面分别开设有第三斜面(26)，四个所述第三斜面(26)分别与两所述第一斜面(16)和两所述第二斜面(21)可拆卸连接。

6.根据权利要求5所述的分层路基分段倾斜注浆施工装置，其特征在于：两所述连通块(24)相靠近的一端侧壁分别固定套接有导向环(27)，所述导通孔(23)侧壁对称开设有的导向环槽(28)，两所述导向环(27)分别一一滑动连接在两所述导向环槽(28)内，且两所述导向环槽(28)相靠近的一端分别与两导向环(27)之间固接有若干压缩弹簧(29)。

7.根据权利要求5所述的分层路基分段倾斜注浆施工装置，其特征在于：所述第一传动组件包括第一丝杠(30)和限位杆(31)，所述第一丝杠(30)转动连接在所述注浆外管(4)中，所述限位杆(31)固接在所述注浆内管(5)中，所述分段密封环(22)上分别开设有限位通孔(32)和螺纹通孔(33)，所述限位杆(31)滑动穿设在限位通孔(32)内，所述第一丝杠(30)螺纹连接并穿设在所述螺纹通孔(33)内，所述第一丝杠(30)顶端固接有第一伺服电机(34)的输出轴，所述第一伺服电机(34)固定安装在所述注浆外管(4)内顶壁。

8.根据权利要求1所述的分层路基分段倾斜注浆施工装置，其特征在于：所述套筒(6)侧壁开设有导向滑槽(35)，所述导向滑槽(35)内滑动连接有滑块(36)，所述滑块(36)一端与所述注浆外管(4)顶端侧壁固接，所述滑块(36)另一端伸出所述导向滑槽(35)并固接有丝杠螺母(37)，所述丝杠螺母(37)传动连接有第二丝杠(38)，所述套筒(6)外壁两端分别固接有连接板(39)，任意所述连接板(39)上固定安装有第二伺服电机(40)，所述第二丝杠(38)一端与所述第二伺服电机(40)的输出轴固接，另一端与另一所述连接板(39)转动连接。

9.根据权利要求2所述的分层路基分段倾斜注浆施工装置，其特征在于：所述注浆内管(5)顶端伸出所述注浆外管(4)且固接并连通有第二伸缩管(41)，所述第二伸缩管(41)远离所述注浆内管(5)的一端伸出所述套筒(6)且固接并连通有供给泵(42)的输出端，所述供给泵(42)固定安装在所述支撑板(9)上，所述供给泵(42)的输入端通过第三伸缩管(43)与所述浆液箱(3)连通。

10.分层路基分段倾斜注浆施工方法，基于权利要求1-9任意一项所述的分层路基分段倾斜注浆施工结构，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种分层路基分段倾斜注浆施工装置及方法，包括：移动机构，移动机构包括驱动车，驱动车上固定安装有液压缸和浆液箱，液压缸的输出端设有连杆组件；注浆机构，注浆机构包括套筒，套筒与连杆组件固接，套筒内滑动连接有注浆外管，注浆外管内固接有注浆内管，注浆内管与浆液箱连通，注浆外管上设有若干第一单向出液组件，注浆内管上设有若干组第二单向出液组件，注浆外管内通过第一传动组件滑动连接有分段导通组件，分段导通组件位于注浆内管与注浆外管之间，本发明能够从路基侧面对不同深度分层路基分别进行注浆，避免对路面结构钻孔的损伤，并能够减少注浆孔的数量，不影响交通。

技术研发人员：畅振超,骆俊晖,王家全,盘柱,陶新宇,莫鹏,孟廷宇,王诗海,祝梦柯,陈德强
受保护的技术使用者：广西大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15